JP4840960B2 - How to prevent solder bath erosion - Google Patents

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Description

本発明は、特に鉛フリーはんだに起因するはんだ槽の侵食を防止するための、侵食防止方法及び侵食防止装置に関する。   The present invention relates to an erosion prevention method and an erosion prevention device for preventing erosion of a solder bath caused by lead-free solder.

近年、環境に対する鉛汚染を防止する観点から、鉛フリーはんだが急速に普及しつつある。この鉛フリーはんだは、環境保護に有用である反面、従来のスズ−鉛共晶はんだに比べて、融点が高い、はんだ濡れ性が劣る、などの問題も有する。   In recent years, lead-free solders are rapidly spreading from the viewpoint of preventing environmental contamination of lead. While this lead-free solder is useful for environmental protection, it also has problems such as a higher melting point and inferior solder wettability than conventional tin-lead eutectic solder.

その一方で、鉛フリーはんだの使用に伴い、溶融はんだを収容するはんだ槽が激しく侵食されるという事態も発生している。その理由は、鉛フリーはんだを使用することにより、スズの割合が高くなり、かつ溶融はんだの温度が高くなり、かつ強力なフラックスが用いられ、その結果、ステンレス鋼の侵食が進んだためと考えられている。   On the other hand, with the use of lead-free solder, there has also been a situation where the solder bath containing molten solder is eroded violently. The reason for this is that the use of lead-free solder increases the percentage of tin, increases the temperature of the molten solder, and uses a strong flux, resulting in the progress of erosion of stainless steel. It has been.

そのような鉛フリーはんだの使用に伴う侵食を防ぐはんだ槽が、下記特許文献1,2に開示されている。このはんだ槽は、溶融はんだに接触する全てのステンレス鋼表面を、チタンや窒化物で覆うものである。   The solder tank which prevents the erosion accompanying the use of such lead-free solder is disclosed in Patent Documents 1 and 2 below. This solder bath covers all stainless steel surfaces in contact with the molten solder with titanium or nitride.

特開2002−28778号公報JP 2002-28778 A 特開2004−141914号公報JP 2004-141914 A

しかしながら、特許文献1,2に開示された技術では、次のような問題があった。第一に、ステンレス鋼表面を溶融はんだから一時的に遠ざけただけであるので、チタンや窒化物が無くなるとはんだ槽が侵食される。つまり、真の原因が究明されていないので、根本的な解決になっていない。第二に、既存のはんだ槽に適用することが困難である。なぜなら、予めチタンや窒化物で表面が覆われたステンレス鋼を用いて、はんだ槽を製造しなければならないからである。   However, the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 have the following problems. First, since the stainless steel surface is only temporarily moved away from the molten solder, the solder bath is eroded when there is no titanium or nitride. In other words, since the true cause has not been investigated, it is not a fundamental solution. Second, it is difficult to apply to existing solder baths. This is because the solder bath must be manufactured using stainless steel whose surface is previously covered with titanium or nitride.

そこで、本発明の目的は、はんだ槽の侵食の真の原因に対応した解決を図るとともに、既存のはんだ槽にも適用可能な侵食防止方法及び侵食防止装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an erosion prevention method and an erosion prevention apparatus that can be applied to an existing solder bath as well as aiming for a solution corresponding to the true cause of the erosion of the solder bath.

本発明者は、鉛フリーはんだによるはんだ槽の侵食について研究を重ねた結果、鉛フリーはんだに含まれるヒ素が関与していることを突き止めた。つまり、鉛フリーはんだに含まれるヒ素がステンレス鋼に含まれるクロムと反応するのである。これは、クロムはヒ素との親和性が強いためと考えられる。詳しく言えば、何らかの理由によってステンレス鋼表面の酸化皮膜が破壊され、そこにヒ素が集まってクロムと反応して化合物を生成し、この化合物がステンレス鋼表面の酸化皮膜の修復を妨げることにより、剥き出しになったステンレス鋼がスズによって侵食される、と考えられる。すなわち、ステンレス鋼のスズによる侵食が、ヒ素によって加速されるのである。このことは、侵食されたステンレス鋼の断面に対して、エネルギ分散型X線分光(EDS)によって二次元的に元素分析をした結果、明らかになった。   As a result of repeated studies on solder bath erosion by lead-free solder, the present inventor has found that arsenic contained in lead-free solder is involved. That is, arsenic contained in lead-free solder reacts with chromium contained in stainless steel. This is probably because chromium has a strong affinity for arsenic. Specifically, for some reason, the oxide film on the stainless steel surface is destroyed, and arsenic collects and reacts with chromium to form a compound, which prevents the oxide film on the stainless steel surface from repairing. It is thought that the stainless steel that became eroded by tin. That is, the erosion of stainless steel by tin is accelerated by arsenic. This became clear as a result of two-dimensional elemental analysis of the eroded section of stainless steel by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS).

鉛フリーはんだに含まれるヒ素は、はんだ槽でプリント配線板のはんだ付けを行う過程で、プリント配線板から供給される。プリント配線板の製造工程では、基材と銅箔との接着性を高めるためにヒ素を添加した銅メッキ液が、一般に使用されている。そのため、プリント配線板の表面にはヒ素が残留しており、このヒ素がはんだ付け時に溶融はんだで洗い落とされてその溶融はんだ中に供給されるのである。したがって、鉛フリーはんだに含まれるヒ素は、新品ではほぼ零であるが、再生品ほど多くなる。   Arsenic contained in the lead-free solder is supplied from the printed wiring board in the process of soldering the printed wiring board in the solder bath. In the production process of a printed wiring board, a copper plating solution to which arsenic is added in order to enhance the adhesion between the base material and the copper foil is generally used. For this reason, arsenic remains on the surface of the printed wiring board, and this arsenic is washed away with molten solder during soldering and supplied into the molten solder. Therefore, the amount of arsenic contained in the lead-free solder is almost zero in a new product, but increases as a recycled product.

なお、従来のスズ−鉛共晶はんだにおいてヒ素によるはんだ槽の侵食が問題とならなかった理由については、現在のところ明らかになっていない。おそらく、前述したように、スズの割合が低く、溶融はんだの温度が低く、フラックスの作用が弱かったため、と推測される。   The reason why erosion of the solder bath by arsenic did not become a problem in conventional tin-lead eutectic solder has not been clarified at present. Presumably, as described above, the ratio of tin was low, the temperature of the molten solder was low, and the action of the flux was weak.

本発明は、このような知見に基づき、なされたものである。すなわち、本発明に係る侵食防止方法は、溶融はんだを収容するとともに溶融はんだに接触する部分にステンレス鋼が用いられたはんだ槽に対して、溶融はんだに含まれるヒ素を除去する、というものである。例えば、溶融はんだに含まれるヒ素を酸化させることにより、ヒ素を溶融はんだから除去する。 The present invention has been made based on such knowledge. That is, the method for preventing erosion according to the present invention is to remove arsenic contained in molten solder in a solder bath in which molten steel is contained and stainless steel is used in a portion in contact with molten solder. The For example, by oxidizing the arsenic contained in the molten solder, remove arsenic from molten solder.

前述したように、はんだ槽の侵食は、溶融はんだに含まれるヒ素がステンレス鋼に含まれるクロムと反応することにより、著しく加速される。ここで、溶融はんだに含まれるヒ素を酸化させると、ひ素酸化物が生成され、これが溶融はんだ中で浮遊又は沈殿する。その結果、はんだ槽のステンレス鋼と反応するヒ素が無くなるので、はんだ槽の侵食が防止される。換言すると、活性なヒ素を不活性なヒ素に変換するのである。この侵食防止方法は、溶融はんだに施せばよいので、既存のはんだ槽にも適用可能である。なお、通常のはんだ槽では、溶融はんだが酸化することによりはんだ酸化物が生じるので、このはんだ酸化物を収集及び廃棄している。このとき、ヒ素酸化物もはんだ酸化物とともに収集及び廃棄される。また、ヒ素を酸化させることは、ステンレス鋼の酸化皮膜を再生する作用もあるので、はんだ槽の侵食防止により効果的である。   As described above, the erosion of the solder bath is remarkably accelerated by the reaction of arsenic contained in the molten solder with chromium contained in the stainless steel. Here, when arsenic contained in the molten solder is oxidized, arsenic oxide is generated, which floats or precipitates in the molten solder. As a result, arsenic that reacts with the stainless steel in the solder bath is eliminated, and erosion of the solder bath is prevented. In other words, active arsenic is converted to inactive arsenic. Since this erosion prevention method may be applied to molten solder, it can also be applied to existing solder baths. In a normal solder bath, solder oxide is generated when the molten solder is oxidized, and this solder oxide is collected and discarded. At this time, arsenic oxide is also collected and discarded together with the solder oxide. In addition, oxidizing arsenic also has an effect of regenerating the oxide film of stainless steel, so it is more effective in preventing erosion of the solder bath.

溶融はんだに含まれるヒ素を酸化させるには、溶融はんだ中に酸素を含む気体を供給する。その酸素を含む気体とは、例えば空気である。空気を使用すれば、他の気体を使用する場合に比べて、設備が最も簡略化される。 To oxidize the arsenic contained in the molten solder, we supply a gas containing oxygen in molten solder. The gas containing the oxygen, for example, Ru air der. The use of air will most simplify the equipment compared to the use of other gases.

また、溶融はんだが鉛フリーはんだである場合は、はんだ槽の侵食が著しいので、最も効果的である(請求項5)。鉛フリーはんだとしては、例えばSn−Ag、Sn−Ag−Bi、Sn−Ag−Cu、Sn−Zn−Bi等が挙げられる。   Further, when the molten solder is lead-free solder, erosion of the solder bath is remarkable, which is the most effective (claim 5). Examples of the lead-free solder include Sn-Ag, Sn-Ag-Bi, Sn-Ag-Cu, and Sn-Zn-Bi.

更に、はんだ槽がはんだ付に用いられていない時間に、溶融はんだに含まれるヒ素を酸化させる。そうしないと、ヒ素が酸化する際に溶融はんだの一部も酸化することにより、はんだ付の品質を低下させるからである。 Furthermore, the time the solder bath is not used for soldering, Ru to oxidize the arsenic contained in the molten solder. Otherwise, when arsenic is oxidized, part of the molten solder is also oxidized, thereby reducing the soldering quality.

本発明に係る侵食防止装置は、本発明に係る侵食防止方法を使用するものであり、ヒ素除去手段を備えている。このヒ素除去手段は、溶融はんだを収容するとともに溶融はんだに接触する部分にステンレス鋼が用いられたはんだ槽に対して、溶融はんだに含まれるヒ素を除去する。このヒ素除去手段は、ヒ素酸化手段である。このヒ素酸化手段は、溶融はんだに含まれるヒ素を酸化させることにより、ヒ素を溶融はんだから除去する。ヒ素酸化手段は、溶融はんだ中に酸素を含む気体を供給することにより、溶融はんだに含まれるヒ素を酸化させる酸素供給手段である。 The erosion prevention apparatus according to the present invention uses the erosion prevention method according to the present invention and includes an arsenic removing means. The arsenic removal means for the solder bath stainless steel is used in a portion in contact with the molten solder accommodates the molten solder, remove arsenic contained in the molten solder. The arsenic removal means is arsenic oxidation means. The arsenic oxidation means, by oxidizing the arsenic contained in the molten solder, you remove arsenic from molten solder. Arsenic oxidation means, by supplying a gas containing oxygen into the molten solder, Ru oxygen supply means der to oxidize the arsenic contained in the molten solder.

一例を述べれば、酸素供給手段は、溶融はんだ中に設置され空気を吹き出す吹出口が形成された中空体と、中空体へ空気を送り込むポンプとを備えたものである。空気は、ポンプで中空体に押し込まれ、吹出口から溶融はんだ中へ放出される。溶融はんだ中において空気は比重によって浮上し、その際に空気に含まれる酸素と溶融はんだに含まれるヒ素とが反応することにより、ヒ素酸化物が生成される。 Stated one example, the oxygen supply means, Ru der those having a hollow body outlet is formed for blowing air installed in the molten solder, a pump for feeding air to the hollow body. Air is pushed into the hollow body by a pump and discharged from the blowout port into the molten solder. In the molten solder, air floats due to specific gravity, and oxygen contained in the air reacts with arsenic contained in the molten solder to generate arsenic oxide.

本発明に係る侵食防止方法及び装置によれば、溶融はんだに含まれるヒ素を酸化させて除去することにより、はんだ槽のステンレス鋼と反応するヒ素が無くなるので、はんだ槽の侵食を防止できる。すなわち、はんだ槽の侵食の真の原因が溶融はんだに含まれるヒ素であることを突き止めたので、的確な解決を図ることができる。また、この侵食防止方法は、溶融はんだに施せばよいので、又は、この侵食防止装置は、溶融はんだ中に設ければよいので、既存のはんだ槽にも適用できる。特に、ヒ素を酸化させて除去することは、ステンレス鋼の酸化皮膜を再生する作用もあるので、はんだ槽の侵食防止により効果的である。更に、はんだ槽がはんだ付に用いられていない時間に、溶融はんだに含まれるヒ素を酸化させることにより、ヒ素が酸化する際に溶融はんだの一部も酸化することによるはんだ付の品質低下を抑えることができる。
According to erosion prevention method and apparatus according to the present invention, by removing by oxidation the arsenic contained in the molten solder, since there is no arsenic to react with stainless steel solder bath can be prevented erosion of the solder bath. That is, since the true cause of the erosion of the solder bath was determined to be arsenic contained in the molten solder, an accurate solution can be achieved. Moreover, since this erosion prevention method should just be performed to molten solder, or this erosion prevention apparatus should just be provided in molten solder, it can be applied also to the existing solder tank. In particular, oxidizing and removing arsenic has the effect of regenerating the stainless steel oxide film, which is more effective in preventing corrosion of the solder bath. Furthermore, by oxidizing the arsenic contained in the molten solder during the time when the solder bath is not used for soldering, the quality deterioration of the soldering due to oxidation of a part of the molten solder when arsenic is oxidized is suppressed. be able to.

以下、本発明に係る侵食防止装置の実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。また、この実施形態の説明によって、本発明に係る侵食防止方法についても併せて説明することにする。   Hereinafter, embodiments of an erosion prevention apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the erosion prevention method according to the present invention will be described together with the description of this embodiment.

図1は本発明に係る侵食防止装置の第一実施形態を示し、図1[1]ははんだ付装置全体の概略断面図であり、図1[2]は侵食防止装置の一部の拡大断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   FIG. 1 shows a first embodiment of an erosion prevention device according to the present invention, FIG. 1 [1] is a schematic cross-sectional view of the entire soldering device, and FIG. 1 [2] is an enlarged cross section of a part of the erosion prevention device. FIG. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

はんだ付装置10は、はんだ槽11及び侵食防止装置12を備えた浸漬式である。はんだ槽11は、溶融はんだSを収容するとともに、溶融はんだSに接触する部分も含めた全体がステンレス鋼からなる。また、はんだ槽11は、ヒータ13を備えている。つまり、ヒータ13の表面もステンレス鋼からなる。なお、はんだ付装置10には、図示しないが、プリント配線板Pの搬送機構が設けられている。溶融はんだSは、鉛フリーはんだである。   The soldering device 10 is a dipping type equipped with a solder bath 11 and an erosion prevention device 12. The solder tank 11 contains the molten solder S and is entirely made of stainless steel including a portion that contacts the molten solder S. In addition, the solder bath 11 includes a heater 13. That is, the surface of the heater 13 is also made of stainless steel. Note that the soldering apparatus 10 is provided with a transport mechanism for the printed wiring board P (not shown). The molten solder S is a lead-free solder.

侵食防止装置12は、溶融はんだSに含まれるヒ素に起因するはんだ槽11の侵食を防止するためものであり、溶融はんだS中に設置され空気Aを吹き出す吹出口121が形成されたパイプ122と、パイプ122へ空気Aを送り込むポンプ123とを備えたものである。パイプ122は、例えばステンレス鋼からなり、はんだ槽11内の底壁側に設置された部分に多数の吹出口121が穿設されている。   The erosion prevention device 12 is for preventing the erosion of the solder bath 11 caused by arsenic contained in the molten solder S, and is provided with a pipe 122 provided in the molten solder S and formed with an outlet 121 for blowing out air A. , And a pump 123 for feeding air A into the pipe 122. The pipe 122 is made of, for example, stainless steel, and a plurality of air outlets 121 are formed in a portion installed on the bottom wall side in the solder bath 11.

次に、侵食防止装置12の作用について説明する。まず、はんだ付装置10の動作から説明する。鉛フリーはんだは、はんだ槽11内でヒータ13によってその融点以上に加熱されて、溶融はんだSとなっている。ここで、電子部品が載置されたプリント配線板Pの裏側を溶融はんだSに浸漬することにより、プリント配線板Pのはんだ付を行う。このとき、プリント配線板Pの表面に残留していたヒ素が、溶融はんだSで洗い落とされて溶融はんだS中に蓄積されていく。従来は、このヒ素がはんだ槽11のステンレス鋼に含まれるクロムと反応して化合物を生成することにより、はんだ槽11の侵食が著しく加速されていた。詳しく言えば、何らかの理由によってステンレス鋼表面の酸化皮膜が破壊され、そこにヒ素が集まってクロムと反応して化合物を生成し、この化合物がステンレス鋼表面の酸化皮膜の修復を妨げることにより、剥き出しになったステンレス鋼がスズによって侵食されていた、と考えられる。   Next, the operation of the erosion prevention device 12 will be described. First, the operation of the soldering apparatus 10 will be described. The lead-free solder is heated to a melting point or higher by the heater 13 in the solder bath 11 to become a molten solder S. Here, the printed wiring board P is soldered by immersing the back side of the printed wiring board P on which the electronic component is placed in the molten solder S. At this time, arsenic remaining on the surface of the printed wiring board P is washed away by the molten solder S and accumulated in the molten solder S. Conventionally, this arsenic reacts with chromium contained in the stainless steel of the solder bath 11 to generate a compound, so that the erosion of the solder bath 11 is remarkably accelerated. Specifically, for some reason, the oxide film on the stainless steel surface is destroyed, and arsenic collects and reacts with chromium to form a compound, which prevents the oxide film on the stainless steel surface from repairing. It is thought that the stainless steel that became was eroded by tin.

これに対して、本実施形態では、侵食防止装置12が溶融はんだSに含まれるヒ素を酸化して除去する。すなわち、空気Aは、ポンプ123でパイプ122に押し込まれ、吹出口121から溶融はんだS中へ放出される。溶融はんだS中において空気Aは比重によって浮上し、その際に空気Aに含まれる酸素と溶融はんだSに含まれるヒ素とが反応することにより、ヒ素酸化物が生成される。その結果、はんだ槽11のステンレス鋼と反応するヒ素が無くなるので、はんだ槽11の侵食が防止される。また、侵食防止装置12は、パイプ122を溶融はんだS中に設ければよいので、既存のはんだ槽にも適用可能である。 On the other hand, in this embodiment, the erosion prevention device 12 oxidizes and removes arsenic contained in the molten solder S. That is, the air A is pushed into the pipe 122 by the pump 123 and is discharged into the molten solder S from the air outlet 121. In the molten solder S, the air A floats due to the specific gravity. At that time, oxygen contained in the air A and arsenic contained in the molten solder S react to generate arsenic oxide. As a result, arsenic that reacts with the stainless steel in the solder bath 11 disappears, so that the corrosion of the solder bath 11 is prevented. Moreover, since the corrosion prevention apparatus 12 should just provide the pipe 122 in the molten solder S, it is applicable also to the existing solder tank.

一般にはんだ槽11では、溶融はんだSが酸化することによりはんだ酸化物(「ドロス」と呼ばれている。)が生じるので、このはんだ酸化物を収集及び廃棄している。このとき、ヒ素酸化物もはんだ酸化物とともに収集及び廃棄される。また、はんだ槽11がはんだ付に用いられていない時間に、溶融はんだSに含まれるヒ素を酸化させる。そうしないと、ヒ素が酸化する際に溶融はんだSの一部も酸化するので、はんだ付の品質が低下するからである。したがって、はんだ付工程は、ヒ素酸化→ドロス廃棄→はんだ付、という手順になる。   Generally, in the solder tank 11, solder oxide (referred to as “dross”) is generated by the oxidation of the molten solder S, and this solder oxide is collected and discarded. At this time, arsenic oxide is also collected and discarded together with the solder oxide. Further, arsenic contained in the molten solder S is oxidized during the time when the solder bath 11 is not used for soldering. Otherwise, when the arsenic is oxidized, a part of the molten solder S is also oxidized, so that the soldering quality is deteriorated. Therefore, the soldering process is a procedure of arsenic oxidation → dross disposal → soldering.

なお、パイプ122の数量及び形状、並びに吹出口121の数量及び形状は、必要に応じて変えてもよい。また、ポンプ123の代わりに、既存のエア配管から空気Aを導入してもよい。   In addition, you may change the quantity and shape of the pipe 122, and the quantity and shape of the blower outlet 121 as needed. Further, air A may be introduced from existing air piping instead of the pump 123.

図2は本発明に係る侵食防止装置の第二実施形態を示し、図2[1]ははんだ付装置全体の概略断面図であり、図2[2]は侵食防止装置の一部の拡大断面図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、第一実施形態と同じ部分については、説明を省略又は簡略化する。   FIG. 2 shows a second embodiment of the erosion prevention device according to the present invention, FIG. 2 [1] is a schematic sectional view of the entire soldering device, and FIG. 2 [2] is an enlarged cross section of a part of the erosion prevention device. FIG. Hereinafter, description will be given based on this drawing. However, the description of the same parts as those in the first embodiment is omitted or simplified.

本実施形態のはんだ付装置20は、はんだ槽21及び侵食防止装置22を備えた噴流式である。はんだ槽21は、溶融はんだSを収容するとともに、溶融はんだSに接触する部分も含めた全体がステンレス鋼からなる。また、はんだ槽21は、ヒータ23、シャフト24、フィン25、ダクト26、整流用多孔板27a,27b、ノズル28等を備えている。つまり、ヒータ23の表面、並びにシャフト24、フィン25、ダクト26、整流用多孔板27a,27b、及びノズル28も、ステンレス鋼からなる。なお、はんだ付装置20には、図示しないが、プリント配線板Pの搬送機構が設けられている。溶融はんだSは、鉛フリーはんだである。整流用多孔板27a,27bは、溶融はんだSの流れを均一化してノズル28へ送る働きをする。   The soldering apparatus 20 of the present embodiment is a jet type equipped with a solder bath 21 and an erosion prevention apparatus 22. The solder tank 21 contains the molten solder S and is entirely made of stainless steel including a portion that contacts the molten solder S. The solder bath 21 includes a heater 23, a shaft 24, fins 25, a duct 26, rectifying perforated plates 27a and 27b, a nozzle 28, and the like. That is, the surface of the heater 23, the shaft 24, the fin 25, the duct 26, the rectifying porous plates 27a and 27b, and the nozzle 28 are also made of stainless steel. In addition, although not shown in figure, the soldering apparatus 20 is provided with the conveyance mechanism of the printed wiring board P. As shown in FIG. The molten solder S is a lead-free solder. The rectifying perforated plates 27 a and 27 b function to make the flow of the molten solder S uniform and send it to the nozzle 28.

侵食防止装置22は、溶融はんだSに含まれるヒ素に起因するはんだ槽21の侵食を防止するためものであり、溶融はんだS中に設置され空気Aを吹き出す吹出口221が形成されたパイプ222と、パイプ222へ空気Aを送り込むポンプ223とを備えたものである。パイプ222は、例えばステンレス鋼からなり、はんだ槽21内の側壁側に設置された部分に多数の吹出口221が穿設されている。   The erosion prevention device 22 is for preventing erosion of the solder bath 21 caused by arsenic contained in the molten solder S, and is provided with a pipe 222 provided in the molten solder S and formed with an outlet 221 for blowing out air A. And a pump 223 that feeds air A into the pipe 222. The pipe 222 is made of, for example, stainless steel, and a large number of air outlets 221 are formed in a portion installed on the side wall side in the solder bath 21.

次に、侵食防止装置22の作用について説明する。まず、はんだ付装置20の動作から説明する。鉛フリーはんだは、はんだ槽21内でヒータ23によってその融点以上に加熱されて、溶融はんだSとなっている。シャフト24は、図示しないモータから動力を伝達することにより、撹拌用のフィン25を回転させる。フィン25よってダクト26内に送られた溶融はんだSは、整流用多孔板27a,27bを通過して、ノズル28から噴き出される。ここで、電子部品が載置されたプリント配線板Pの裏側を噴き出てくる溶融はんだSに接触させることにより、プリント配線板Pのはんだ付を行う。このとき、プリント配線板Pの表面に残留していたヒ素が、溶融はんだSで洗い落とされて溶融はんだS中に蓄積されていく。従来は、このヒ素がはんだ槽21のステンレス鋼に含まれるクロムと反応してヒ化クロムを生成することにより、はんだ槽21の侵食が著しく加速されていた。噴流式のはんだ付装置20では、強制的に溶融はんだSを撹拌することにより、溶融はんだSが激しく当たるシャフト24、フィン25、ダクト26、整流用多孔板27a,27b、ノズル28等で大きく侵食される。   Next, the operation of the erosion prevention device 22 will be described. First, the operation of the soldering apparatus 20 will be described. The lead-free solder is heated to the melting point or higher by the heater 23 in the solder bath 21 to become a molten solder S. The shaft 24 rotates the stirring fins 25 by transmitting power from a motor (not shown). The molten solder S sent into the duct 26 by the fins 25 passes through the rectifying porous plates 27a and 27b and is ejected from the nozzle 28. Here, the printed wiring board P is soldered by bringing the back side of the printed wiring board P on which the electronic component is placed into contact with the molten solder S ejected. At this time, arsenic remaining on the surface of the printed wiring board P is washed away by the molten solder S and accumulated in the molten solder S. Conventionally, this arsenic reacts with chromium contained in the stainless steel of the solder bath 21 to generate chromium arsenide, so that erosion of the solder bath 21 has been remarkably accelerated. In the jet type soldering apparatus 20, the molten solder S is forcibly agitated so that it is greatly eroded by the shaft 24, the fin 25, the duct 26, the rectifying perforated plates 27a and 27b, the nozzle 28, and the like. Is done.

これに対して、本実施形態では、侵食防止装置22が溶融はんだSに含まれるヒ素を酸化して除去する。すなわち、ポンプ223を使って空気Aをパイプ222に押し込み、その空気Aを吹出口221から溶融はんだS中へ放出することにより、ヒ素酸化物を生成する。このとき、空気Aを効率よく溶融はんだS中に混ぜ込むために、溶融はんだSを循環させておくことが望ましい。その結果、はんだ槽21のステンレス鋼と反応するヒ素が無くなるので、はんだ槽21の侵食が防止される。また、侵食防止装置22は、パイプ222を溶融はんだS中に設ければよいので、既存のはんだ槽にも適用可能である。本実施形態におけるはんだ付工程は、ヒ素酸化→ドロスを廃棄しながらはんだ付、又は、ヒ素酸化→ドロス廃棄→はんだ付、という手順になる。 On the other hand, in this embodiment, the erosion prevention device 22 oxidizes and removes arsenic contained in the molten solder S. That is, air A is pushed into the pipe 222 using the pump 223, and the air A is discharged into the molten solder S from the outlet 221 to generate arsenic oxide. At this time, in order to efficiently mix the air A into the molten solder S, it is desirable to circulate the molten solder S. As a result, arsenic that reacts with the stainless steel in the solder bath 21 is eliminated, and therefore the erosion of the solder bath 21 is prevented. Moreover, since the corrosion prevention apparatus 22 should just provide the pipe 222 in the molten solder S, it is applicable also to the existing solder tank. The soldering process in the present embodiment is a procedure of arsenic oxidation → dross while discarding, or arsenic oxidation → dross disposal → soldering.

図3は本発明に係る侵食防止装置の他の実施形態を示す説明図であり、図3[1]は第一例、図3[2]は第二例である。以下、この図面に基づき説明する。   FIG. 3 is an explanatory view showing another embodiment of the erosion prevention apparatus according to the present invention, in which FIG. 3 [1] is a first example and FIG. 3 [2] is a second example. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

第一例は、図2に示した噴流式のはんだ付装置において、ノズル28から噴出した溶融はんだSを、溶融はんだSの液面に落下させる際に、空気Aが溶融はんだS中に混ざり込むようにしたものである。第二例は、溶融はんだSの液面を切るように撹拌用羽根車30を回転させることにより、空気Aが溶融はんだS中に混ざり込むようにしたものである。   In the first example, when the molten solder S ejected from the nozzle 28 is dropped onto the liquid surface of the molten solder S in the jet type soldering apparatus shown in FIG. 2, the air A is mixed into the molten solder S. It is what I did. In the second example, the air A is mixed into the molten solder S by rotating the stirring impeller 30 so as to cut the liquid level of the molten solder S.

なお、本発明は、いうまでもなく、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明が適用されるはんだ槽は、もちろん全体がステンレス鋼である必要はなく、溶融はんだに接触する部分に少しでもステンレス鋼が用いられていればよい。   Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the entire solder bath to which the present invention is applied need not be made of stainless steel, and it is sufficient that stainless steel is used even in a portion that contacts the molten solder.

本発明に係る侵食防止装置の第一実施形態を示し、図1[1]ははんだ付装置全体の概略断面図であり、図1[2]は侵食防止装置の一部の拡大断面図である。1 shows a first embodiment of an erosion prevention device according to the present invention, FIG. 1 [1] is a schematic sectional view of the entire soldering device, and FIG. 1 [2] is an enlarged sectional view of a part of the erosion prevention device. . 本発明に係る侵食防止装置の第二実施形態を示し、図2[1]ははんだ付装置全体の概略断面図であり、図2[2]は侵食防止装置の一部の拡大断面図である。FIG. 2 [1] is a schematic cross-sectional view of the entire soldering apparatus, and FIG. 2 [2] is an enlarged cross-sectional view of a part of the erosion prevention apparatus. . 本発明に係る侵食防止装置の他の実施形態を示す説明図であり、図3[1]は第一例、図3[2]は第二例である。It is explanatory drawing which shows other embodiment of the erosion prevention apparatus which concerns on this invention, FIG. 3 [1] is a 1st example and FIG. 3 [2] is a 2nd example.

符号の説明Explanation of symbols

10 はんだ付装置(浸漬式)
11 はんだ槽(浸漬式)
12,22 侵食防止装置(酸素供給手段、ヒ素酸化手段、ヒ素除去手段)
121,221 吹出口
122,222 パイプ(中空体)
123,223 ポンプ
20 はんだ付装置(噴流式)
21 はんだ槽(噴流式)
S 溶融はんだ(鉛フリーはんだ)
P プリント配線板
10 Soldering device (immersion type)
11 Solder bath (immersion type)
12, 22 Erosion prevention device (oxygen supply means, arsenic oxidation means, arsenic removal means)
121, 221 Air outlet 122, 222 Pipe (hollow body)
123,223 Pump 20 Soldering device (jet type)
21 Solder bath (jet type)
S Molten solder (lead-free solder)
P Printed wiring board

Claims (2)

鉛フリーはんだからなる溶融はんだを収容するとともに前記溶融はんだに接触する部分にステンレス鋼が用いられたはんだ槽に対して、
前記はんだ槽がはんだ付に用いられていない時間に、前記溶融はんだ中に酸素を含む気体を供給することにより、前記溶融はんだに含まれるヒ素を酸化させる、
ことを特徴とするはんだ槽の侵食防止方法。
With respect to a solder bath in which stainless steel is used for a portion that contacts molten solder and contains molten solder made of lead-free solder,
Oxidizes arsenic contained in the molten solder by supplying a gas containing oxygen into the molten solder at a time when the solder bath is not used for soldering;
A method for preventing erosion of a solder bath.
前記酸素を含む気体は空気である、
請求項1記載のはんだ槽の侵食防止方法。
The gas containing oxygen is air;
The method for preventing erosion of a solder bath according to claim 1.
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